李 慶
(山東省高速養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 250001)
隨著時代的發(fā)展,道路橋梁施工也得以發(fā)展,其施工技術(shù)得到快速更新。我國道路橋梁施工要想提高施工質(zhì)量和施工效率,應(yīng)積極應(yīng)用新技術(shù),轉(zhuǎn)體施工技術(shù)就是近年來迅猛發(fā)展的新技術(shù),目前在我國已得到廣泛應(yīng)用。轉(zhuǎn)體施工技術(shù)就是將半橋結(jié)構(gòu)澆注成形,然后通過轉(zhuǎn)體達(dá)到指定位置,該技術(shù)可提高施工質(zhì)量和施工效率,但該技術(shù)的應(yīng)用難度較高,需要做好橋梁轉(zhuǎn)體各方面的準(zhǔn)備工作,才能滿足橋梁最終線形和結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)。
本文研究的項目工程為一個跨度較大的“V”字型橋墩剛構(gòu)橋,該橋的長度多達(dá)140 m,寬為33.7 m。該項目大量應(yīng)用轉(zhuǎn)體技術(shù)施工,轉(zhuǎn)體的半橋長度為130 m。本文研究的剛構(gòu)橋是先利用鉆孔澆筑樁作為橋梁的基底,然后搭建承臺,其承臺還分為上下兩層,上層為V形,下層為矩形。對于轉(zhuǎn)體施工技術(shù)而言最重要的是轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu),本文利用環(huán)道和中心支承實現(xiàn)轉(zhuǎn)動施工。
在本文項目發(fā)揮轉(zhuǎn)動功能中最重要的結(jié)構(gòu)就是球鉸,是項目轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的核心。本文的球鉸為上、下兩片。上下兩片的球鉸表面平整度要求較高,需要在工廠中統(tǒng)一生產(chǎn),相比于上球鉸表面,下球鉸更為特殊,具有銑鉆四氟板鑲嵌孔和振搗孔,在應(yīng)用中發(fā)揮重要功能。在施工過程中,下球鉸澆筑完畢后在下轉(zhuǎn)盤的預(yù)埋套筒處放置轉(zhuǎn)動中心軸。隨后清潔頂面,保證表面潔凈,按照編號將滑動片安裝到銑鉆四氟板鑲嵌孔中,待檢測安裝無誤后,對其安裝位置進(jìn)行檢查,保證其安裝部位處于同一球面,且誤差≯1 mm。待確定好滑動片安裝位置正確后,在其四周涂抹黃油聚四氟乙烯粉。最后安裝上球鉸,按照一定方法進(jìn)行精確定位將其固定密封。
在針對下承臺進(jìn)行初次混凝土澆筑后,應(yīng)該先對下承臺進(jìn)行定位,安裝定位的鋼骨架,然后對鋼骨架進(jìn)行調(diào)平,將其焊接在承臺的鋼筋上,最后將下球鉸吊裝在鋼骨架上,通過精調(diào)將下球鉸的平面位置和標(biāo)高調(diào)整到0.5 mm以內(nèi),再分塊吊裝、安裝滑道骨架型鋼,如圖1所示。
圖1 粗調(diào)下球鉸骨架
為保證下轉(zhuǎn)盤球鉸能夠順利安裝,會在下承臺中預(yù)留槽口,待轉(zhuǎn)盤球鉸完成固定后再進(jìn)行澆筑。首先清理預(yù)留的槽口,根據(jù)施工設(shè)計進(jìn)行測量和放樣,對不合格的部分進(jìn)行處理,之后再拼裝下轉(zhuǎn)盤的球鉸。在進(jìn)行拼裝前先對球鉸進(jìn)行檢查,主要測量表面橢圓度及結(jié)構(gòu)是否符合需求。檢查完畢后,安裝錨固鋼筋和調(diào)整螺栓,確定球鉸的中線。之后主要利用錨固螺栓和球鉸骨架對其進(jìn)行定位及粗調(diào),使其到達(dá)初步定位點,再進(jìn)行精確定位和固定。測量會根據(jù)設(shè)計方案采用全站儀這一器材對下轉(zhuǎn)盤進(jìn)行中心定位,下轉(zhuǎn)盤安裝完畢后,利用調(diào)整架、水準(zhǔn)儀等輔助球鉸的精確定位,對定位進(jìn)行精確復(fù)查。下轉(zhuǎn)盤利用全站儀檢查安裝中心,利用電子水平儀測試標(biāo)高,待檢查合格后進(jìn)行加固,確保下轉(zhuǎn)盤球鉸不會發(fā)生移位。
在下轉(zhuǎn)盤頂面采用分段式澆筑的方式安裝滑道,并通過調(diào)整螺栓調(diào)整滑道的定位,施工完畢后要讓滑道面處于同一水平面。下承臺槽口混凝土澆筑前,按照排氣孔分塊,由中心向四周單獨澆筑,待澆筑完畢后,冷卻凝固,后敲擊混凝土邊緣觀察澆筑效果,如因混凝土收縮而產(chǎn)生的縫隙可用鉆孔壓漿的方式處理。
安裝上球鉸之前先處理中心銷軸套管,再清潔球鉸頂面,確保表面無雜質(zhì),后根據(jù)滑動動片的編號確認(rèn)安放順序,將其依次安裝在鑲嵌孔內(nèi)。
待檢查滑片位置安裝正確后,在滑片的四周涂抹黃油聚四氟乙烯粉,并確保均勻涂抹。上球鉸有兩段銷軸套管,需要借助螺栓讓其固定,后在上部球鉸的凸表面涂抹聚四氟乙烯粉,完畢后對準(zhǔn)中心銷軸,讓其輕輕下落至下球鉸位置,下落后調(diào)整球鉸位置,使上球鉸的外圈間隙與下球鉸外圈間隙一致。安裝完畢后輕轉(zhuǎn)上球鉸,確保其運轉(zhuǎn)正常,去除多余雜質(zhì)后對其邊緣進(jìn)行密封,防止雜質(zhì)進(jìn)入摩擦部,如圖2所示。
圖2 上球鉸安裝
上轉(zhuǎn)盤有很多組撐腳,每組撐腳都由鋼管和混凝土構(gòu)成,在鋼管的下部會安裝走板,鋼管內(nèi)部有澆筑完畢的混凝土。安裝后可利用鋼板填補(bǔ),在其與下滑道之間將撐腳固定。在轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)未開始轉(zhuǎn)動前,需要利用不銹鋼板將滑道固定,避免發(fā)生移位。
為進(jìn)一步保證在進(jìn)行上部施工時,轉(zhuǎn)盤和球鉸的結(jié)構(gòu)不移動,可對上轉(zhuǎn)盤進(jìn)行臨時加固,采用鋼楔將鋼管混凝土撐腳與環(huán)道間空隙塞死,并且在下承臺建筑前預(yù)埋I25工字鋼,在上下承臺間設(shè)置連接,待進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工前再進(jìn)行切斷,解除連接。
上承臺內(nèi)設(shè)置對拉預(yù)埋件,用于桁架及基礎(chǔ),應(yīng)與主墩承臺用精軋螺紋鋼設(shè)對拉措施。在對上承臺進(jìn)行混凝土澆筑時應(yīng)保證分料均勻。在混凝土澆筑完畢并檢查其強(qiáng)度符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后,對上承臺的邊膜和底膜進(jìn)行拆除。其中撐腳和滑道間存在鋼板,等待轉(zhuǎn)體時就可對其拆除。
支架基礎(chǔ):V型墩支架基礎(chǔ)主要是利用承臺,其他部位下設(shè)30 cm三七灰土、30 cm碎石墊層,其上為1 m×1 m鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。該結(jié)構(gòu)為鋼桁架支撐結(jié)構(gòu),橋梁的立桿布置間距設(shè)定為150 cm,橫桿步距設(shè)定為150 cm,V型墩支架設(shè)計圖如圖3所示。
圖3 V型墩支架設(shè)計圖
在進(jìn)行墩身施工時,為了達(dá)到對其平面位置的精準(zhǔn)控制,需要考慮墩身的平面位置和豎直度2個因素。在進(jìn)行墩身的平面位置控制時應(yīng)該準(zhǔn)確檢測墩身的平面位置是否準(zhǔn)確,該位置的準(zhǔn)確性會直接影響整個墩身平面位置的準(zhǔn)確度。在日常施工之中,對其位置的計算會用全站儀進(jìn)行測量放樣,并且需要經(jīng)過多人對測量結(jié)果進(jìn)行復(fù)核,待結(jié)果準(zhǔn)確后再安裝模板。在模板安裝完畢后需要對其位置安裝的正確性進(jìn)行檢測,會利用全站儀對模板的縱、橫、豎、直度進(jìn)行檢查,并且還會調(diào)整模板位置,精確到允許的誤差范圍內(nèi)。
(1)確保V型墩勁性骨架安裝與其余骨架安裝的穩(wěn)定性,并且保證其豎直度符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)V型墩勁性骨架全部安裝完畢后,應(yīng)該對其安裝的質(zhì)量進(jìn)行檢查,待檢查合格后再進(jìn)行下步的操作,避免出現(xiàn)返工現(xiàn)象。由于本項目的橋梁墩柱主筋主要采用直螺紋連接,所以先按照要求對進(jìn)場的鋼筋進(jìn)行性能測試,判斷鋼筋的質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn),并且還要對不同型號、不同規(guī)格的鋼筋進(jìn)行分類管理。待鋼筋材料性能檢驗合格后開始施工。
(2)對鋼筋進(jìn)行檢驗,合格后將鋼筋合理保存,在需要施工時將鋼筋運輸?shù)街付▓龅兀⑵浒凑請D紙設(shè)計的形狀進(jìn)行制作,按照設(shè)計圖紙標(biāo)準(zhǔn)的尺寸在操作平臺上精準(zhǔn)定位。為避免彎曲鋼筋大批量制作出現(xiàn)失誤造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,在大批量制作之前會先試作,按照圖紙施工后對成品進(jìn)行檢測,待制作的鋼筋成品的尺寸、性能與設(shè)計人員的圖紙完全相符后再大量制作。每次施工都需要大量制作不同類型的鋼筋,在保存時應(yīng)對不同類型的鋼筋進(jìn)行分類管理,對同一類型的鋼筋進(jìn)行標(biāo)號處理,做好標(biāo)識后再有序堆放,并做好保存工作避免銹蝕、污染。
(3)鋼筋加工和安裝施工要求。本項目全部的鋼筋都會按照施工設(shè)計圖準(zhǔn)確安裝,并且還要保證安裝完畢后的鋼筋在進(jìn)行混凝土建筑時不會出現(xiàn)移位變形現(xiàn)象。在道路橋梁項目施工中,鋼筋必須緊緊系在一起,不可再在進(jìn)行混凝土澆筑時臨時加設(shè)。
(4)焊接要求。在焊接鋼筋時,應(yīng)該及時清除在焊接表面位置的雜質(zhì),與電極接觸的部位也應(yīng)該保持潔凈,避免出現(xiàn)灰塵、銹蝕。工作人員在進(jìn)行焊接時應(yīng)時刻觀察電源電壓變化,根據(jù)電源電壓的變化情況進(jìn)行操作,避免出現(xiàn)失誤。當(dāng)電源電壓在5%~8%時調(diào)節(jié)焊接變壓器,提高級數(shù);當(dāng)電源變化大于或等于8%時立刻停止焊接。在焊接鋼筋時,應(yīng)選擇合適的焊條型號。在一般施工中,通常采用E506焊條完成鋼筋焊接,且焊接方法最好利用雙面焊。除此之外,對焊接的工藝也有要求,焊接接頭的焊縫厚度不得小于主筋直徑的0.3倍,寬度不應(yīng)小于主筋直徑的0.8倍。
通常采用鋼模較大的材料完成墩身模板的加工,在設(shè)計圖紙中,其模板的高度高達(dá)2.0 m,面板采用6 mm厚度的鋼板制作,模板的背梢主肋采用[10槽鋼制作,背梢次肋采用L63×63×5 mm角鋼材料制作完成,模板的接頭采用Φ22型號的螺栓完成連結(jié),模板縱橫向間距1.5 m設(shè)置對稱的水平拉桿,以提高模板整體性。模板設(shè)置混凝土分層澆筑孔,在外層澆筑后對其進(jìn)行檢查,確保制作加工后的模板表面光滑平整,尺寸嚴(yán)格按照圖紙標(biāo)注施工,并且接頭緊密。
墩柱設(shè)計為C50混凝土,在進(jìn)行混凝土澆筑時應(yīng)先對基面進(jìn)行鑿毛處理,并在灑水保持濕潤后再進(jìn)行澆注,混凝土需一次澆筑完成,防止形成施工冷縫。在澆筑混凝土的過程中振搗可有效避免振動器與墩身模板、鋼筋結(jié)構(gòu)及其他預(yù)埋件發(fā)生碰撞。并且為提升澆筑的效果,避免因灌注速度不佳影響工程質(zhì)量,應(yīng)控制好施工速度,如果施工速度過快,容易導(dǎo)致混凝土振搗不實、漏振,混凝土不斷振搗,直至澆筑的表面平整、泛漿。如在澆筑過程中因施工速率影響振搗效果,出現(xiàn)不實、漏振以及過振的現(xiàn)象,會對其表面的平整度造成影響,出現(xiàn)蜂窩、麻面現(xiàn)象。在進(jìn)行混凝土澆筑時,應(yīng)采取措施避免模板、鋼筋和預(yù)埋件受到影響出現(xiàn)松動、形變以及移位的現(xiàn)象,應(yīng)采取專人對其進(jìn)行監(jiān)督,按照圖紙施工。在施工過程中出現(xiàn)移位、形變等問題,應(yīng)及時修正處理,避免其影響施工質(zhì)量和施工效率,在完成混凝土的澆筑之后會檢查混凝土表面是否平整。
待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后進(jìn)行拆模,在拆模時應(yīng)松螺桿,利用吊車或塔吊等工具進(jìn)行拆除,遵循先支后拆的順序,避免發(fā)生碰撞,對混凝土造成損傷。將模板拆除后應(yīng)該即可清理,然后將其放置在硬化場地上。在完成混凝土澆筑這一工序后,應(yīng)在收漿時對其進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù),如在混凝土表面覆蓋薄膜及灑水保持濕潤,在進(jìn)行薄膜覆蓋時應(yīng)時刻注意保證混凝土表面的平整性,不可以對其表面造成破壞和污染。當(dāng)利用模板覆蓋養(yǎng)護(hù)時,應(yīng)對模板進(jìn)行灑水保持濕潤。當(dāng)環(huán)境溫度指標(biāo)低于5℃時,利用塑料薄膜覆蓋模板進(jìn)行保溫,此時不在混凝土面上灑水。
V型橋墩連續(xù)剛構(gòu)橋轉(zhuǎn)體的施工難點有二:一是轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的施工與安裝,二是V型橋墩的施工與控制。
本項目通過施工前的精心準(zhǔn)備和嚴(yán)控組織,積極引進(jìn)先進(jìn)的施工人才和技術(shù),整個項目的轉(zhuǎn)體施工及球鉸安裝等關(guān)鍵工序都安排專業(yè)的技術(shù)人員到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo),在施工之前舉辦技術(shù)研討會,對施工要點和注意事項進(jìn)行交底,避免出現(xiàn)技術(shù)失誤。
除此之外,還邀請監(jiān)測單位進(jìn)行施工,對施工過程進(jìn)行模擬計算,并且根據(jù)計算結(jié)果進(jìn)行施工,使橋梁轉(zhuǎn)體后的各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計及規(guī)范要求的精度,合攏精度達(dá)到毫米級。